安徽省滁州市定远县育才学校2022-2023学年高二上学期11月期中物理试题（解析版）

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定远育才学校2022-2023学年度第一学期高三期中考试
高三物理
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，第1-5小题单项选择题，第6-10小题多项选择题，选对不全对得2分，共40分）
1. 一质量为m的物体从某一高处开始做自由落体运动，已知物体落地时的动能为，则当动能为时物体距离地面的高度为（ ）．
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为物体做做自由落体运动，所以物体落地时的动能等于物体一开始具有的重力势能，即

当动能为时物体距离地面高度为，因此可得

故B正确。
2. 质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动，其运动情况如下图，两条直线为：水平方向物体只受摩擦力作用时和水平方向受到摩擦力、水平力F两个力共同作用时的速度一时间图像，则下列说法中正确的是（g=10m/s2）

A. 水平力F可能等于0.3N
B. 物体的摩擦力一定等于0.1N
C. 水平力F一定等于0.1N
D. 物体的摩擦力可能等于0.3N
【答案】C
【解析】
【详解】ABCD.a图表示加速度大小为的匀减速运动，b图表示加速度为的匀减速运动，故根据牛顿第二定律可得，a受到合外力0.1N，b受到合外力0.2N；
如果a受水平拉力，那么b仅受摩擦力是0.2N，所以a受到向前的0.1N的拉力；
同理，如果b受水平拉力，那么由a受到摩擦力是0.1N，b受到向后0.1N的拉力；
故拉力始终是0.1N，而摩擦力可能是0.1N，也可能是0.2N；故C正确，ABD错误．
故选C。
3. 如图所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体A和半圆柱体B靠在一起，A表面光滑，重力为G，B下表面粗糙，A静止在水平面上，现过A的轴心施以水平作用力F，可缓慢的将A拉离平面一直滑到B的顶端，整个过程中，B始终处于静止状态。则从A刚要拉离平面至A滑到B的顶端，下列说法正确的是（　　）

A. 开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0
B. A、B间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G
C. 地面受到B的压力逐渐增大
D. 地面对B的摩擦力逐渐增大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．圆柱体A和半圆柱体B圆心的连线长度为2R，故其与竖直方向夹角为60°，A受三个力平衡，如图所示

三个力构成封闭矢量三角形，其中重力不变，其他两个力的夹角变小，开始时，根据几何关系，可知拉力F最大为，以后逐渐减小为0，故A错误；
B．A、B间的压力开始最大为

而后逐渐减小到G，故B正确；
C．对圆柱体A和半圆柱体B整体分析，受重力、水平拉力、支持力和摩擦力，根据平衡条件，支持力，保持不变，故B对地面压力大小不变，故C错误；
D．整体在水平方向上受到拉力F和地面的摩擦力，故摩擦力，逐渐减小到零，故D错误。
故选B。
4. 如图所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，，当整个装置以匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时（　　）

A. 两球受到的向心力大小相等
B. P球受到的向心力大于Q球受到的向心力
C. 当增大时，P球将沿杆向外运动
D. 当增大时，Q球将沿杆向外运动
【答案】A
【解析】
【详解】AB．两球均受到重力、支持力和绳子的拉力作用，向心力是三个力的合力；两球的重力均与支持力平衡，由绳的拉力提供向心力，则P球受到的向心力等于Q球受到的向心力，故A正确，B错误；
CD．根据向心力大小相等可得

可得

故当增大时，两球半径不变，P球不会向杆外运动，Q球也不会向沿杆向外运动，故CD错误。
故选A。
5. 我国成功发射了天链一号04星，天链一号04星是我国第4颗地球同步轨道数据中继卫星，它与天链一号02星、03星实现组网运行，为我国神舟飞船、空间实验室天宫二号等提供数据中继与测控服务如图为天宫二号和天链一号绕地球稳定运行的轨道示意图，下列关于该状态的说法正确的是

A. 天宫二号的运行速度一定大于，小于
B. 天链一号04星与静止在地球赤道上的物体具有相同的向心加速度
C. 天链一号04星的公转周期大于天宫二号的公转周期
D. 天链一号04星可相对地面静止于北京飞控中心的正上方
【答案】C
【解析】
【详解】第一宇宙速度是最大的运行速度，所以天宫二号的运行速度一定小于7.9km/s，故A错误；根据题意，天链一号04星是我国第4颗地球同步轨道数据中继卫星，所以天链一号04星与静止在地球赤道上的物体具有相同的角速度，根据a=ω2r可知，向心加速度不同，故B错误；根据，天链一号04星的轨道半径大于天宫二号的轨道半径，所以天链一号04星的公转周期大于天宫二号的公转周期，故C正确；天链一号04星位于赤道正上方，不可能位于北京飞控中心的正上方，故D错误；故选C．
【点睛】了解第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．要比较一个物理量大小，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行比较．
6. 溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目．如图所示，滑轮、保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上．人从高处平台的A点出发，借助几十米的落差，沿钢索顺势而下，滑过最低点C，到达B点时速度为零．下列说法中正确的有

A. 人滑到C点时速度最大
B. 人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小
C. 人滑到C点时的加速度方向竖直向上
D. 钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力
【答案】BD
【解析】
【详解】人滑到C点时，对人进行受力分析，人和滑轮整体受到重力、钢索的拉力和滑动摩擦力，受力分析如图所示：

如果钢索光滑，则在C点速度最大；考虑摩擦力作用，则摩擦力切线方向的分量和两绳拉力沿切线方向分量合力为0的位置速度最大，则此时C点的速度不是最大，故A错误；人从A滑到C的过程中，根据，开始时速度为0，重力的瞬时功率为0，中间过程重力的功率不为0，到C点时重力方向与速度方向垂直，重力的瞬时功率为0，故人从A到C的过程中，重力的功率先增大后减小，故B正确；人滑到C点时由于有沿切线方向的摩擦力，所以人滑到C点时合力方向不再沿竖直向上，故C错误；如果没有摩擦力，钢索对左侧固定桩的拉力与对右侧固定桩的拉力相等；人从A滑到C的过程中，钢索对人有向右的摩擦力，则右边的钢索会受到人对它向左的摩擦力，因此右侧钢索对固定桩的拉力大，所以钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力，故D正确．
7. 如图所示，一光滑直杆竖直固定在水平地面上，一轻弹簧套在杆上，下端与地面相连。现将弹簧压缩到长度为，并用细线绑住；再将一滑块穿过直杆置于弹簧上。某时刻烧断细线，滑块开始运动，其动能与离地高度的关系如图所示，图线最高点坐标（），且只在高度0.20~0.35m范围内为直线，重力加速度取，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A. 轻弹簧原长为
B. 轻弹簧的劲度系数为
C. 轻弹簧的最大弹性势能为
D. 滑块从离地高度运动到离地高度的过程中，弹簧的弹性势能减少量大于滑块重力势能的增加量
【答案】BC
【解析】
【详解】A．在图像中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从上升到范围内图像为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2m上升到的范围内所受作用力为恒力，则从h=0.2m开始，滑块与弹簧分离，即弹簧的原长为0.2m，故错误；
B．在从0.2m上升到范围内

则图线的斜率绝对值为

所以滑块的质量为

由图像可知时滑块动能最大，即此时速度最大，滑块所受合力为零，弹力等于重力

则

所以轻弹簧的劲度系数

故正确；
C．根据能量的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧的最大弹性势能，所以

故正确；
D．由图线可知，滑块从0.16m高度运动到0.2m高度的过程中，滑块动能没有变化，所以弹簧的弹性势能全部转化为滑块的重力势能，即弹簧的弹性势能减少量等于滑块重力势能的增加量，故错误。
故选BC。
8. 如图所示，用铰链将三个质量均为m的小球A、B、C与两根长为L的轻杆相连，B、C置于水平地面上，系统静止时轻杆竖直，现给系统一个微小扰动，B、C在杆的作用下向两侧滑动，三小球始终在同一竖直平面内运动，忽略一切摩擦，重力加速度为g，则此过程中( )

A. 球A的机械能一直减小 B. 球C的机械能一直增大
C. 球B对地面的压力可能小于mg D. 球A落地的瞬时速度为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.A与B、C在沿杆方向的分速度相等，当A落地时，A沿杆方向分速度为零，B、C停止运动。B、C应先加速后减速，杆对B、C先做正功后做负功，对A先做负功后做正功，B、C机械能先增大后减小，A的机械能先减小后增大，故AB错误；
C.B做减速运动时，轻杆对B有斜向上的拉力，因此B对地面的压力可能小于mg，故C正确；
D.A落地时B、C速度皆为零，根据A、B、C组成的系统机械能守恒可得：

解得：

故D正确。
故选CD。
9. 如图所示，一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处，B为轨道最高点，弹簧一端固定于圆心O点，另一端与小球拴接。已知弹簧的劲度系数，原长，弹簧始终处于弹性限度内，若给小球一水平初速度，已知重力加速度为g则有（　　）

A. 当时，小球可能会离开圆轨道
B. 若，则小球会在B、D间脱离圆轨道
C. 只要，小球就能做完整的圆周运动
D. 只要小球能做完整的圆周运动，则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与无关
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】AB．因弹簧的劲度系数为，原长为，所以小球始终会受到弹簧的弹力作用，大小为

在最高点弹簧弹力和重力的合力为0，小球也不能脱离圆轨道，如果小球速度再稍微大一些，那就更不能脱离圆轨道，在最高点不能脱离圆轨道，在其他位置肯定不能脱离圆轨道，故AB错误；
C．小球在运动过程中只有重力做功，弹簧的弹力和轨道的支持力不做功，机械能守恒，当运动到最高点速度为零，在最低点的速度最小，有

解得

所以只要，小球就能做完整的圆周运动，故C正确；
D．在最低点时，设小球受到的支持力为N，有

解得

运动到最高点时受到轨道的支持力最小，设为，设此时的速度为v，由机械能守恒有

此时合外力提供向心力，有

联立解得

联立得压力差为

与初速度无关，故D正确。
故选CD。
10. 细长轻绳下端悬挂一小球A构成单摆，在悬挂点O正下方摆长处有一能挡住摆线钉子P，如图所示．现将单摆向右方拉开一个小角度（